1. Введение
НАС C90300 широко используемый литейный сплав олово-бронза, который обеспечивает практическое сочетание хороших литейных качеств., коррозионная стойкость (Особенно в морской среде), поведение подшипника/износа и удовлетворительная механическая прочность.
Указано для втулок, Части насоса, клапаны, шестерни и другие компоненты, где рабочая нагрузка, скользящий контакт и коррозионная стойкость являются основными факторами.
2. Что такое бронза UNS C90300??
США C90300 это литая жесть бронза сплав в UNS (Объединенная система нумерации) Семья медных сплавов.
Он разработан для использования в литейном производстве и широко применяется там, где баланс листовиденность, коррозионная стойкость (особенно в морской и водной средах), хорошие характеристики подшипников/износа и достаточная механическая прочность требуется.
На практике C90300 выбирается для таких компонентов, как втулки., рукава, детали насоса и клапана, небольшие шестерни и морская арматура со скользящим контактом, важны встраиваемость и устойчивость к морской воде или влажной коррозии..
Ключевые особенности и металлургический характер
- Хорошая литья. C90300 предсказуемо заливает и заполняет формы песком., оболочка и инвестиционные процессы, обеспечение достаточно тонких срезов и хорошей детализации поверхности при правильной обработке.
- Усиленная оловом матрица. Олово действует как замещающий легирующий элемент в меди., повышение твердости, износостойкость и прочность по сравнению с простой медью при сохранении пластичности, достаточной для многих подшипников и конструкций..
- Подшипниковые и трибологические характеристики. Сплава экспонат совместимость и встраиваемость— он будет принимать мелкие частицы загрязнений в более мягкую бронзовую матрицу, а не забивать более твердый сопрягаемый вал, что делает его пригодным для подшипников скольжения и втулок, работающих при граничной или смешанной смазке..
- Отличная коррозионная стойкость во влажной среде. Оловянные бронзы устойчивы к общей коррозии и хорошо работают в морской воде и во многих промышленных водных средах.; они менее склонны к обесцинкованию или быстрому локальному разрушению, чем многие латуни..
- Не дисперсионно-твердеющий. Механические свойства определяются в первую очередь составом и затвердеванием/микроструктурой.; C90300 обычно не подвергается упрочнению путем обработки раствором/старением..
Операции снятия напряжений или отжига используются в основном для обеспечения стабильности размеров или корректировки пластичности.. - Умеренная механизм. Олово улучшает стружкообразование и обрабатываемость по сравнению со многими высокопрочными медными сплавами.; твердосплавные инструменты и стандартные методы обработки бронзы подходят для производственных работ.
3. Идентичность сплава и типичный химический состав
Значения представлены в виде типичных диапазонов массовых процентов, используемых при проектировании и закупках.; всегда подтвердите точные пределы с помощью сертифицированного анализа литейного завода для любого критического применения.
| Элемент | Типичный состав (wt%) | Функция / эффект |
| Обозначение США | C90300 | Идентификатор Единой системы нумерации для этого литья из олова и бронзы.. |
| Медь (Cu) | Баланс (~86,0 – 89.0%) | Базовый металл; предоставляет матрицу, тепловые/электрические свойства и пластичность. |
| Олово (С) | 7.5 - 9.0% | Основной упрочняющий и износостойкий/коррозионностойкий элемент в сплаве.. |
| Цинк (Zn) | 3.0 - 5.0% | Улучшает плавность, литейность и раскисление расплава. |
| Никель (В) | 0 - 1.0% (тип) | Необязательный; может улучшить устойчивость к коррозии, сила и выносливость. |
| Железо (Фей) | ≤ ~0,5% (тип) | Контролируемые примеси или преднамеренное добавление; влияет на прочность и износ. |
Вести (Пб) |
≤ ~0,2–0,25% (след) | Может появляться на следовых уровнях в некоторых отливках.; небольшие количества улучшают обрабатываемость, но не являются определяющим элементом. |
| Кремний (И) | ≤ ~0,5% (след) | Влияние раскисления/текучести; обычно контролируется на низком уровне. |
| Фосфор (П) | ≤ ~0,03% (след) | Остаток раскислителя/дегазатора; держался очень низким, чтобы избежать охрупчивания. |
| Сера (С) | ≤ ~0,02% (след) | Нечистота; низкие уровни переносятся; чрезмерный S вреден. |
| Алюминий / Марганец / другой | Каждый обычно ≤ ~ 0,1–0,3% | Незначительные микролегирующие или посторонние элементы контролируются в соответствии со спецификацией.. |
4. Физико-механические свойства
Ниже приведены типичные значения для C90300, взятые из типичных поставщиков и справочных данных о материалах..
Фактические свойства зависят от процесса литья., толщина участка, стратегия литников и практика плавки — всегда проверяйте купоны от литейного завода..
Физические свойства
| Свойство | Типичное значение |
| Плотность | ≈ 8,7–8,9 г/см³ (≈ 0.318 фунт/в сегодня). |
| Солидус / Жидкость | ~854 °С (солидус) - ~1000 °С (жидкость) (руководство по безопасному заливанию и перегреву). |
| Теплопроводность | ~70–75 Вт/м·К (зависит от содержания Sn/Zn). |
| Электропроводность | ~10–12 % IACS (низкая по сравнению с чистой медью). |
| Коэффициент теплового расширения | ≈ 17 × 10⁻⁶ /° C. (Комнатная и умеренная температура). |
Механические свойства (типичный литой)
| Свойство | Типичный диапазон / ценить |
| Предел прочности (Утюр) | ~300–320 МПа (≈ 44–46 тысяч фунтов на квадратный дюйм) |
| Урожай (0.5% компенсировать) | ~145–152 МПа (≈ 21–22 тысяч фунтов на квадратный дюйм) |
| Удлинение (в 50 мм) | ~18–30% в зависимости от раздела и процесса |
| Твердость по Бринеллю (Бенн) | ~ 70 hb (литой типичный) |
| Модуль упругости | ~110–125 ГПа |
5. Поведение при литье и практика литейного производства
Подходящие процессы литья
C90300 адаптируется к основным методам литья, используемым для бронзы.:
- Кастинг песка — экономично для больших или тяжелых секций.
- Литье по выплавляемым моделям (Потерянный восковой кастинг) — лучшее качество поверхности и точность размеров для более тонких, подробные части.
- Оболочка и литье в постоянные формы — промежуточные варианты, обеспечивающие улучшенное качество поверхности и допуски.
- Непрерывное и центробежное литье также используются для баров, кольца и определенные формы.
Критические параметры литья
- Температура заливки / перегревать: соблюдайте ликвидус сплава и избегайте чрезмерного перегрева;
Данные Concast указывают на наличие жидкости вблизи ~1000 °С и солидус рядом ~854 °С — контроль в узком диапазоне, чтобы сбалансировать текучесть и избежать окисления/ошлака. - Растопить чистоту: дегазация и фильтрация необходимы; оловянные бронзы чувствительны к водородной пористости и оксидным включениям — керамические фильтры и ротационные дегазаторы снижают риски.
- Стробирование & кормление: спроектируйте питатели так, чтобы обеспечить усадку в тяжелых секциях, и используйте постепенные переходы между секциями, чтобы избежать горячих точек и горячих разрывов..
Симуляция (наполнение/затвердевание) рекомендуется для сложной геометрии. - Контроль затвердевания: Направленное затвердевание с охлаждением или охлаждением/стояками помогает уменьшить дефекты усадки и улучшить микроструктуру в более толстых частях.
Пост-кассовая термообработка
C90300 есть не дисперсионно-твердеющий сплав; он не реагирует на термическую обработку в растворе для повышения прочности.
Типичные термические этапы: отжиги для снятия стресса (для снятия литейных напряжений и улучшения обрабатываемости) или умеренный отжиг для улучшения пластичности, где это необходимо..
Практическая практика литейного производства опирается на контроль отливки, а не на термическую обработку, для достижения большинства показателей механических свойств..
6. Механизм, присоединение & отделка
Механизм
- Умеренная механизм — содержание олова улучшает стружкообразование и обрабатываемость по сравнению со многими высокопрочными медными сплавами;
общие значения рейтинга обрабатываемости относят C90300 к практическому классу рутинной токарной обработки, фрезерование и сверление твердосплавным инструментом. - Рекомендуемая практика: использовать жесткое крепление, карбид инструментов (сплавы с покрытием для производства), консервативные подачи, чтобы избежать наростов, и легкие чистовые проходы для ответственных поверхностей.
Содержание серы и свинца в других сплавах (не бессвинцовые варианты C90300) может изменить стружкоотвод — проверьте состав перед выбором параметров резания.
Присоединение
- Пайнг является предпочтительным методом соединения бронзовых отливок, когда это необходимо. (присадочные металлы и флюс выбраны с учетом совместимости с бронзой).
- Сварка его обычно избегают при изготовлении крупных отливок, поскольку бронза склонна к термическому растрескиванию и изменению свойств.; локальная сварка может использоваться со специальными процедурами и снятием напряжений после сварки там, где это неизбежно..
Поверхностная отделка
- Полировка, покрытие (В, Аг), лакирование или патинирование обычно применяются в зависимости от функциональных или эстетических требований.
Для несущих поверхностей, хонингование или притирка обеспечивает необходимую текстуру поверхности для образования смазочной пленки..
(Выбирайте процессы отделки и соединения после консультации с литейным цехом, чтобы избежать проблем с гальванической совместимостью и адгезией отделки.)
7. Коррозия, износ и трибологические характеристики
- Коррозионная стойкость: Выставка оловянных бронз, таких как C90300. отличная стойкость в пресной и морской воде и обычно используются для морского оборудования и компонентов насосов..
Содержание олова способствует образованию стабильной поверхностной пленки и снижает восприимчивость к определенным механизмам локализованной коррозии.. - Трибология и поведение подшипников: C90300 ценится за хорошая совместимость и встраиваемость — при смешанной или граничной смазке он имеет тенденцию впитывать мелкие твердые частицы в более мягкую бронзовую матрицу, а не забивать более твердый вал.
Это делает его предпочтительным материалом для втулок., подшипники скольжения и втулки, работающие на закаленной стали. Правильная смазка и обработка поверхности по-прежнему необходимы для длительного срока службы..
Замечание дизайна: для вращающихся подшипников, выдерживающих большие нагрузки, учитывайте проверенную геометрию подшипника, режим смазки и возможное использование подшипников с футеровкой или композитных подшипников, если нагрузка превышает возможности бронзы.
8. Типичные применения сплава UNS C90300
Общие зоны обслуживания, где указан UNS C90300:
- Втулки, втулки и подшипники скольжения (гидравлические насосы, коробки передач).
- Компоненты насоса и клапана (грудцы, Клапанские тела, места) — особенно в морском и водоподготовительном оборудовании.
- Передачи, червячные колеса и мелкие конструкционные отливки там, где необходимы литейные качества и износостойкость.
- Морской пехотинец фитинги и компоненты гребного винта где требуется стойкость к коррозии морской воды.
- Декоративное литье и архитектурные элементы где патина и эстетика имеют значение.
| Коэффициент сравнения | C90300 (Оловянная бронза) | C51000 (Фосфор Бронза) | C95400 (Алюминиевая бронза) | Ведущие бронзы (НАПРИМЕР., C93200, общий) |
| Типичный состав (wt%) | Cu ≈ 86–89; Sn ≈ 7,5–9; Zn ≈ 3–5; второстепенный Fe/Ni | Cu ≈ 90–95; Sn ≈ 5–10; Р ≈ 0,01–0,35 (след) | Cu ≈ 78–88; Ал ≈ 5–11; Fe/Ni/C (незначительный) | Cu + База Sn с Пб добавки ~1–4% (варьируется), маленький Zn/Sn |
| Первичный механизм усиления | Твердый раствор & богатые оловом фазы от литья | Твердый раствор + дисперсия фосфида (П) — хорошая весна/усталость | Твердый раствор + упорядоченные фазы; высокая прочность за счет содержания Al | Твердый раствор; Pb действует как свободная/мягкая фаза для контроля стружки. |
| Типичный литой UTS (МПА) | ~300–320 МПа | ~350–500 МПа (зависит от сплава & уход) | ~400–650 МПа (более высокая сила) | ~220–350 МПа (зависит от Pb, Sn содержание) |
Типичная твердость (HB) |
~70–140 ГБ (зависящий от процесса) | ~80–160 ГБ | ~120–220 ГБ (выше) | ~60–120 ГБ (мягче из-за Pb) |
| Носить & характеристики подшипника | Хорошая совместимость & встраиваемость; широко используется для втулок | Отличные усталостные и весенние характеристики.; доступны хорошие подшипниковые сплавы | Отличная износостойкость и несущая способность при высоких нагрузках | Хорошая смазывающая способность/встраиваемость; отличная обрабатываемость вставок подшипников |
| Коррозионная стойкость (морская вода / влажная среда.) | Очень хороший (морской сервис общий) | От хорошего до очень хорошего (зависит от Sn) | От очень хорошего до отличного (алюминиевые бронзы отлично себя чувствуют в морской воде) | Умеренный; свинцовые сплавы могут корродировать в некоторых средах; не предпочтителен для морской воды |
Листовиденность (поведение литейного производства) |
Очень хорошо — песок, оболочка, инвестиции | Хороший; Доступен как литой, так и кованый; фосфорная бронза, часто обрабатываемая | От хорошего к удовлетворительному — более высокая температура заливки, требователен к контролю плавления | Отличная литья; широко используется для экономичных литых подшипников/деталей |
| Механизм | Умеренный — улучшен Sn для контроля стружки | Хороший (фосфорная бронза может быть сложной, если она твердая) | От умеренного до сложного — инструменты из твердых сплавов изнашиваются. | Отличный (свинец значительно улучшает поведение при свободной резке) |
| Термическая обработка / укрепление | Не дисперсионно-твердеющий; только отжиг/снятие напряжения | Некоторые варианты реагируют на холодную работу.; не классическая закалка с возрастом | Некоторые сплавы можно подвергать термической обработке для повышения прочности. (решение/старение) | Не стареет; свойства, контролируемые составом и работой |
Типичные приложения |
Втулки, Части насоса, клапаны, Морские фитинги, червячные колеса | Подшипники, пружины, электрические разъемы, изнашиваемые компоненты | Тяжелые подшипники, морские винты, высоконагруженные компоненты, передачи | Экономичные втулки, фитинги, недорогие обработанные детали, крупногабаритные компоненты |
| Относительная стоимость | Умеренный — олово — элемент премиум-класса. | Умеренный - высокий (фосфор и высокое содержание олова увеличивают стоимость) | Выше (Альбронзы и легирование повышают стоимость) | Ниже (свинцовые сплавы экономичны) |
| Ключевые компромиссы / примечание к выбору | Сбалансированный выбор для ношения + коррозия + листовиденность | Выбирайте, когда усталость / характеристики пружины или электрические свойства имеют значение | Выбирайте максимальную прочность & сильный износ / сопротивление кавитации | Выбирайте там, где преобладают затраты на механическую обработку, а коррозионная стойкость не имеет решающего значения.; ограничено в употреблении питьевой воды/воды |
10. Заключение
Оловянная бронза UNS C90300 – это проверено по времени, высококачественный литой медный сплав который превосходно балансирует механическую прочность, износостойкость, коррозионная стойкость, и литья.
Его тщательно разработанный химический состав и однородная микроструктура обеспечивают стабильную работу при умеренных нагрузках., среды обслуживания с низкой и средней скоростью, что делает его незаменимым в морской, обработка жидкости, механическая передача энергии, и общее машиностроение.
Часто задаваемые вопросы
Каково типичное содержание олова в C90300??
Типичная банка это ~7,5–9,0% мас. с медью в качестве баланса; цинк обычно присутствует в ~3–5% масс.. Всегда проверяйте заводской сертификат на полученную партию..
Можно ли подвергать C90300 термической обработке для повышения прочности??
Нет — C90300 не является дисперсионно-твердеющим сплавом..
Прочность и пластичность в первую очередь контролируются составом., размер сечения и скорость затвердевания; отжиги для снятия напряжений используются для стабильности размеров..
Подходит ли UNS C90300 для работы в морской воде??
Да — оловянные бронзы, такие как C90300, обычно используются в морской среде и компонентах насосов из-за хорошей устойчивости к коррозии в морской воде и противообрастающих свойств по сравнению со многими сталями..
Какой процесс литья я должен указать?
Использовать инвестиционный кастинг для худых, детализированные детали и жесткие допуски; литье в песок или ракушку для более крупных или экономичных деталей.
Укажите желаемую чистоту поверхности, Диапазон допуска и требования неразрушающего контроля заранее.
